复试单片机原理科目考试大纲
复试单片机原理科目考试大纲
一、考查目标
熟悉和掌握单片机的结构、工作原理、指令系统、程序设计及系统扩展方法等；考察学生对51单片机基本原理的掌握，考察学生对汇编语言掌握程度，考察学生是否初步具有以单片机为核心进行控制系统设计和开发的能力，并具备单片机扩展接口设计能力；考察学生汇编语言编程技术及其应用的了解程度，了解汇编语言特点，了解汇编语言开发程序流程。
二、考试形式与试卷结构
（一）试卷满分及考试时间
复试科目满分为100分，考试时间为2小时。
（二）答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
（三）试卷内容结构
51单片机结构及工作原理20%左右
51单片机指令系统及汇编语言程序设计30%左右
51单片机的硬件资源 30%左右
51单片机人机交互接口设计与应用20%左右
（四）试卷题型结构
客观题：填空题10%左右，判断题10%，选择题20%左右；
简答题30%左右；
综合应用30%左右；
三、考查内容及要求
考生应具有较好的模拟电子和数字电子技术基础，熟练掌握单片机结构和原理，并具有初步单片机程序设计能力。具体内容包括：（1）了解计算机中的二进制、十进制、十六进制数之间相互转换方法，熟悉51单片机的基本组成和功能、51单片机外部引脚，熟悉51单片机的内部结构。
（2）51单片机指令系统及汇编语言程序设计基础，熟悉51单片机指令格式、指令的字节数和指令的分类。熟悉典型伪指令，熟悉51单片机各种寻址方式。掌握顺序结构和循环结构的汇编语言程序设计。
（3）了解51单片机I/O口的作用，熟悉51单片机的内部并行I/O口和其应用，掌握I/O口的第二功能。
（4）了解51单片机中断系统定义，掌握中断控制和中断优先级结构，了解各中断响应地址，掌握中断系统的初始化。
（5）了解51单片机的定时器/计数器的寄存器结构及工作原理，掌握定时器/计数器的初始化过程，熟悉定时器/计数器的四种工作方式，掌握端口发出连续方波的汇编程序设计。
（6）了解51单片机串行通信相关概念，掌握51单片机串行接口控制字，了解51单片机串行通信的工作方式。
（7）了解51单片机人机交互接口设计与应用，了解LED数码管的字形码，了解LED数码管和LCD液晶显示器的工作方式特点，并掌握典型电路设计，了解键盘接口类型，掌握矩阵式键盘键位置的判别方法，熟悉键盘的防抖技术，熟悉键盘的扫描和中断工作方式。
四、考试用具说明
考试需携带黑色钢笔或签字笔答题，绘图可以用铅笔，考试过程中可以使用计算器计算。
单片机原理及应用技术苏家建曹柏荣汪志锋课后习题参考答案
单片机原理及应用技术苏家建 课后习题参考答案 第三章MCS-51指令系统 3-1 MCS-51指令系统有哪几种寻址方式？按功能分类有哪几种指令？ 3-2 设A=0FH,R0=30H,片内RAM的（30H）=0AH, （31H）=0BH, （32H）=0CH,下列程序段运行后的结果？ MOV A,@R0 ;A=0AH MOV @R0,32H ;(30H)=0CH MOV 32H,A ;(32H)=0AH MOV R0,#31H ;R0=31H MOV A,@R0;A=(31H)=0BH 3-3 （1）R0的内容传送到R1 MOV A,R0 MOV R1,A (2)内部RAM 20H单元的内容传送到A MOV A,20H (3)外部RAM 30H单元的内容传送到R0 MOV R1,#30H MOVX A,@R1 MOV R0,A (4) 外部RAM 30H单元的内容传送到内部RAM 20H单元 MOV R1,#30H MOVX A,@R1 MOV 20H,A (5) 外部RAM 1000H单元的内容传送到内部RAM 20H单元 MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR MOV 20H,A (6)程序存储器ROM 2000H单元的内容传送到R1 MOV DPTR,#2000H CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV R1,A (7) RAM 2000H单元的内容传送到内部RAM 20H单元 MOV DPTR,#2000H MOVX A,@DPTR MOV 20H,A (8) RAM 2000H单元的内容传送到外部RAM 30H单元 MOV DPTR,#2000H MOVX A,@DPTR MOV R0,#30H MOVX @R0,A (9) RAM 2000H单元的内容传送到外部RAM 1000H单元
单片机原理与应用作业
网络教育学院《单片机原理及应用》大作业 题目：单片机电子时钟设计 学习中心：汕尾奥鹏 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 年级：13年秋季 学号：131071409971 学生姓名：许仕权
单片机电子时钟设计 一、引言 单片机技术在计算机中作为独立的分支，有着性价比高、集成度高、体积少、可靠性高、控制功能强大、低功耗、低电压、便于生产、便于携带等特点，越来越广泛的被应用于实际生活中。单片机全称，单片机微型计算机，从应用领域来看，单片机主要用来控制系统运行，所以又称微控制器或嵌入式控制器，单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。 二、时钟的基本原理分析 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min 钟到了，再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED 显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。 三、时钟设计分析 针对要实现的功能，采用AT89S51单片机进行设计，AT89S51 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。
单片机原理与应用试题二及答案
单片机原理与应用试题二及答案 第一部分笔试题 （本部分共有4大题，总分60分，考试时间60分钟，闭卷） 一、填空题（每空1分，共20分） 1.计算机中最常用的字符信息编码是（）。 2.MCS-51系列单片机为（）位单片机。 3.若不使用MCS-51片内存储器引脚必须接（）。 4.8051单片机有两种复位方式，既上电复位和手动复位。复位后SP =（），PC =（），PSW =（），P0 =（）。 5.在MCS-51中，PC和DPTR都用于提供地址，PC为访问（）存储器提供地址，而DPTR是为访问（）存储器提供地址。 6.MCS-51单片机系列有（）个中断源，可分为（）个优先级。 7.假定(A)=85H,(R0)=20H，（20H）＝0AFH.执行指令:ADD A,@R0 后,累加器A的内容为（），CY的内容为（）,OV的内容为（）。. 8.A/D转换器的作用是将（）量转为（）量。 9.LED数码显示按显示过程分为（）显示和（）显示2种。 10.用汇编语言指令编写的程序，应该称作（）程序，经过汇编的程序应该称作（）。 二、选择题（每空1分，共10分） 1.采用8031单片机必须扩展（）。 A.数据存储器 B.程序存储器 C.I/O接口 D.显示接口 2.PSW=18H时,则当前工作寄存器是()。 A.0组 B.1组 C.2组 D.3组 3.执行PUSH ACC指令, MCS－51完成的操作是()。 A.SP+1→SP(ACC)→(SP) B.(ACC) →(SP) SP-1→SP C.SP-1→SP(ACC)→(SP) D.(ACC)→(SP)SP+1→SP
4.MOV C，20H.0 的操作方式是()。 A.位寻址 B.直接寻址 C.立即寻址 D.寄存器寻址 5.访问外部数据存储器应采用以下哪条指令？（） A.MOVX @R0，A B.MOVC A，@A+DPTR C.MOV @R0，A D.MOV @DPTR，A 6.外部中断1固定对应的中断入口地址为（）。 A.0003H B.0000BH C.0013H D.001BH 7.对程序存储器的读操作，只能用（）。 A.MOV 指令 B.PUSH指令 C.MOVX指令 D.MOVC指令 8.8031定时/计数器共有四种操作模式，由TMOD寄存器中M1 M0的状态决定，当M1 M0的状态为01 时，定时/计数器被设定为（）。 A.13位定时/计数器。 B.T0为2个独立的8位定时/计数器，T1停止工作。 C.自动重装8位定时/计数器。 D.16位定时/计数器。 9.在进行串行通信时，若两机的发送与接收可以同时进行，则称为（）。 A.半双工传送 B.单工传送 C.双工传送 D.全双工传送 10.下列指令中错误的有（）。 A.CLR A B.MOVC@DPTR，A C.MOV P，A D.JBC TF0，LOOP 三、简述题（每题4分，共16分） 1.存储器的容量如下所示，若它的首地址为0000H，写出它的末地址。 （1）存储容量1KB，末地址为多少？ （2）存储容量4KB，末地址为多少？ 2.DPTR是什么寄存器？它的作用是什么？它是由哪几个寄存器组成？ 3.(A)=3BH,执行ANL A,#9EH指令后,(A)=? (CY)=? 4.MCS-51采用6MHz的晶振，定时0.5ms，如用定时器方式1时的初值（16进
《单片机原理及应用》实验指导
《单片机原理及应用》实验指导 控制技术实验室
实验一 熟悉 Keil c51 集成开发环境及常用指令实验 （2 课时，验证型） 一、实验目的 1) 了解 8051 典型应用系统的开发过程，熟悉 Keil C51集成开发环境。 2) 掌握单步执行程序，查看专用寄存器和单片机 RAM 的执行结果。 3) 掌握 8051 的寻址方式及常用指令的使用方法。 二、实验内容 1) 基本指令练习。 2) 数据传送（循环方式） 。 3) 位操作指令。 4) 8051 内部 RAM 的 40H～4FH 置初值 A0H~AFH，然后将 40H~4FH 的内容 传送到外部 RAM 中的 C000H~C00FH 单元，再把外部数据 RAM 中的 C000H~C00FH 单元的内容传送到 8051 内部 RAM 中的 50H~5FH 单元。 5) 调试下列程序，熟悉程序调试手段，观测程序运行结果。 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV SP,#6FH MOV R0,#40H MOV R1,#30H MOV 30H,#40H MOV A,#40H MOV @R0,A ?哪一个存储单元的内容与 A 中内容相等 INC A MOV A,@R1 ?A 中的内容？哪一个存储单元的内容传给 A PUSH ACC POP 32H ?SP 指针的变化？32H 中的内容 MOV A,#5FH SWAP A ?A 中的内容 ?上面程序为顺序执行的程序 XUNHUAN1: MOV R0,#30H MOV R7,#10H CLR A ?这 3 条指令的作用 LOOP1: MOV @R0,A INC A INC R0 DJNZ R7,LOOP1 ?R7 的作用 ?循环程序执行完之后，指出 32H，37H，3BH， 3FH 存储单元中的值，为什么? XUNHUAN2: MOV R0,#30H MOV R1,#40H
单片机原理与应用技术教学大纲
《单片机原理与应用技术》教学大纲 一、课程名称 单片机原理与应用技术 二、先修课程 电子技术类基础课程和微机应用类基础课程 三、课程性质与任务 课程性质： 本课程是高职高专电子类相关专业的的一门专业课程。本大纲可作为（高中后大专、对口单招、五年制高职）层次学生的教学参考。 课程的任务： 它以MCS-51单片机为例，详细介绍片内结构、工作原理、接口技术和单片机在各领域中的应用。为学生进一步学习微机在智能仪表、工业控制领域中的应用技术奠定必要的基础。 四、课程教学目标 1、知识目标 （1）熟练掌握单片机内部硬件结构、工作原理及指令系统，掌握程序的设计基本方法，能够较熟练地设计常用的汇编语言源程序； （2）掌握单片机的接口技术，熟悉常用的外围接口芯片及典型电路。 （3）熟悉设计、调试单片机的应用系统的一般方法，具有初步的软、硬件设计能力。 （4）能够熟练地掌握一种单片机开发系统的使用方法。 2、能力目标 初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。 五、教学内容 第一章微机基础知识 (一)教学目的 熟悉微处理器、微型机和单片机的概念及组成。掌握计算中常用数制及数制间的转换，了解BCD码和ASCII码。熟悉数据在计算机中的表示方法。 （二）教学重点与难点 重点：
计算中常用数制及数制间的转换。 难点： 微处理器、微型机和单片机的概念及组成，微机的工作过程 （三）教学内容 1、微处理器、微机和单片机的概念； 2、微机的工作过程。 （四）本章小结 1、数制有二进制、十进制、十六进制等。 2、计算机系统中常包含有地址总线、数据总线、控制总线 3、微处理器是由运算器、控制器两部组成 4、单片机是由输入、输出、接口电路、时钟电路、存储器、运算器、控 制器几部分组成 （五）思考题 1、试用计算机汇编语言指令完成12*34+56÷7-8的计算步骤？ 第二章 MCS-51单片机的结构和原理 （一）教学目的 熟悉MCS- 51单片机内部结构、引脚功能以及单片机执行指令的时序；掌握单片机存储器结构和输入/输出端口结构特点。掌握堆栈的使用。 （二）教学重点与难点 重点： 1、8051的存储器配置及特点； 2、21个特殊功能寄存器（SFR）的功能； 3、堆栈的概念； 4、复位电路。 难点： 1、MCS- 51单片机内部结构； 2、CPU时序。 （三）教学内容
大工《单片机原理及应用》大作业
大工《单片机原理及应用》大作业
网络教育学院《单片机原理及应用》大作业 题目：单机片电子时钟设计 学习中心：辽宁本溪奥鹏学习中 心 层次：高起专 专业：机械制造与自动化 年级： 2013年春季 学号： 131080131409 学生姓名：丁志芳
单片机电子时钟设计 1.设计背景 数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。 单片机全称，单片机微型计算机，从应用领域来看，单片机主要用来控制系统运行，所以又称微控制器或嵌入式控制器，单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。单片机技术在计算机中作为独立的分支，单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。 2.时钟的基本原理分析 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min 钟到了，再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED 显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对
单片机实训报告
单片机原理及应用 实训报告 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 实训总成绩：
一、节日彩灯设计 题目：8位逻辑电平模块上的LED小灯从左向右呈现“鞭甩”的实验现象，状态间隔为0.25秒；按键1开始，按键2结束。 原理图 程序代码： #include for(i=0;i<10;i++); } void main() { uchar i,b,d; while(1) {if (S1==0) {delay(50); if(S1==0); S1=b; b=0; {for(i=0;i<8;i++) { P2=tab[i]; delay(50); {if (S2==0) {delay(50); if(S2==0); S1=d; d=1; P2=0xff; }} } } } } } 设计思想总结 用C语言程序控制单片机最小系统，使IO口输出高低电平控制彩灯电路的闪烁。节日彩灯控制器是利用将单片机的CPU、RAM、ROM、定时器/计数器及输入/输出、I/O接口电路集成在一块集成电路芯片上的特点。通过其与发光二极 管及驱动电路的连接，从而构成一个完整的硬件电路。然后通过对单片机的ROM 进行编程，实现对彩灯闪烁的控制。 二、定时器实现流水灯 题目：利用定时器/计数器T0产生2秒钟的定时，每当2秒定时到来时，更换指示灯点亮，依次循环点亮。 原理图 程序代码 #include 单片机原理及应用实验指导书 湖南人文科技学院 二00一年三月 实验一I /O口输出实验—LED流水灯实验 一、实验目的 1、掌握单片机最小系统的构成； 2、掌握I/O口的使用及驱动能力的概念； 3、熟悉移位指令和软件延时程序。 二、实验设备与器件 1、计算机1台 2、PROTEUS单片机教学实验箱FB-EDU-P51A 三、实验原理 如下图所示，用单片机控制LED的亮与灭，在实验图中将MCU的P1口与LED的阴极相连，当P1口给低电平时，LED发亮，当P1口给高电平时， 四、实验内容 1、利用51单片机及8个发光二级管等器件，构成一个流水灯单片机系统。 2、用Keil C51软件创建程序 3、对程序进行编译与链接，建立实验程序并编译，加载hex文件，仿真； 4、实验板验证 （1）用ISP下载hex程序到CPU （2）按连接表连接电路 （3）检查验证结果 五、实验报告 在预习报告的基础上写出详细实验过程；画出实验原理图，写出单片机控制程序，写出调试步骤与仿真方法，观察实验现象，得出实验结果，并分析实验结果的正确性。 六、预习要求 1、单片机最小系统的构成 2、单片机I/O口的使用以及软件延时程序的编写。 七、实验参考程序 ORG 00H START: MOV R2,#8 MOV A,#0FEH LOOP: MOV P1,A LCALL DELAY RL A ；循环左移 DJNZ R2,LOOP ；判断移动是否超过8 位， 未超过继续循环 LJMP START DELAY: MOV R5,#20 ;延时程序，延时0.2s D1: MOV R6,#20 电子科技大学信息科技学院单片机原理及应用实训报告 题目篮球计分牌 学号0951100228 姓名锎 指导老师桂明锟志鹏 2011 年9 月23 日 1.系统设计 1.1设计要求 1.1.1.基本要求 1 设计一个基于单片机的篮球计分牌，实现两队的计分功能与24秒计时功能 2 结合硬件能够正常计分 3 能够正常显示分值。 4 能够正常修改工作模式（计分与24秒） 5 能够24秒的误差不小于1秒 1.1. 2.发挥部分 1 12分钟倒计时 2 能够两队球员犯规次数计数 3 重置24秒表 4 倒计时结束报警 5 12分钟倒计时结束红灯全部亮 1.2设计原理 1.2.1 框图设计 1.2.2 程序流程 1.2.2.1加分程序流程 1.2.2.2犯规程序流程 1.2.2.3 选择显示程序流程 1.3方案比较 1.3.1 方案1：是通过按不同的键来切换不同的输入，使用不同的LED灯的亮灭来显示不同的队加分。 电路图: 1.3.2 方案2：通过一个键来切换分数，24s倒计时，12分钟倒计时和犯规次数，通过LED灯的亮来判断是那个队加分，那个队犯规，12分钟倒计时结束。另外，给a队b队加分和加犯规次数。通过按键，选择哪种显示方式，暂停/开始24s倒计时，重置24s； 电路图： 1.4方案论证 1.4.1总体思路 7个按键实现对应功能：P1^6对应a队加分，第一个红灯亮；P1^0对应b队加分，第二个红灯亮；P1^1对应显示切换，切换有四类显示方式，第一类是a队跟b队的比分显示，且各两个数码管显示。第二类是24s倒计时的显示。第三类是12分钟倒计时的显示。第四类是a队跟b队的犯规次数显示；P1^2对应24秒倒计时暂停/开始；P1^3对应重置24s倒计时，同时24s倒计时暂停；P1^4对应a队加犯规次数，同时第三个红灯亮；P1^5对应b队加犯规次数，同时第四个红灯亮；外加复位键，按下则清零；24秒倒数为0时蜂鸣器响起警报，重新倒数时蜂鸣器关闭。12分钟倒计时结束时，蜂鸣器响起警报，红灯全亮。 1.4.2设计方案 使用了延时子程序（delay）用来按键消抖，还有定时中断程序来显示数码管，启止24s倒计时，12分钟倒计时，使用了P0口作为数码管的段选和P2口的位选，使用P1口作为按键作为输入，P3口的发光二极管作为判断a队和b队的选择和作为模式的选择部分和蜂鸣器作为倒计时24秒的计时的时间到；在主程序里面有各按键的功能，a队加分，b队加分，切换功能，重置24s功能，a队加犯规，b队加犯规； 2、模块电路的设计 单片机原理及应用习题 答案第三版 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN] 第一章习题参考答案 1-1：何谓单片机与通用微机相比，两者在结构上有何异同 答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。 单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有CPU，但通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用 单片机原理实验报告 专业：计算机科学与技术 学号： : 实验1 计数显示器 【实验目的】 熟悉Proteus仿真软件，掌握单片机原理图的绘图方法 【实验容】 （1）熟悉Proteus仿真软件，了解软件的结构组成与功能 （2）学习ISIS模块的使用方法，学会设置图纸、选元件、画导线、修改属性等基本操作 （3）学会可执行文件加载及程序仿真运行方法 （4）理解Proteus在单片机开发中的作用，完成单片机电路原理图的绘制【实验步骤】 （1）观察Proteus软件的菜单、工具栏、对话框等基本结构 （2）在Proteus中绘制电路原理图，按照表A.1将元件添加到编辑环境中（3）在Proteus中加载程序，观察仿真结果，检测电路图绘制的正确性 表A.1 Switches&Relays BUT BUTTON 【实验原理图】 【实验源程序】 #include for(;time<0;time--) for(k=200;k>0;k--) for(j=500;j<0;j--); } void init() { P0=buf[x1]; delay(10); P2=buf[x2]; delay(10); } void main() { init(); while(1) { x1=count/10; x2=count%10; P0=buf[x1]; delay(10); 《单片机原理》实验指导书 计算机科学与技术系2012年8月 目录 第一部分单片机仿真实验 (1) 实验一：流水灯实验 (1) 实验二：中断实验 (4) 实验三：定时器中断实验 (6) 实验四：串行口实验 (9) 实验五：矩阵式键盘输入识别 (13) 实验六：LCD循环显示设计 (19) 第二部分单片机硬件实验............................错误！未定义书签。第一章试验箱系统概述 ...................................错误！未定义书签。 一、系统地址分配........................................... 错误！未定义书签。 二、系统接口定义........................................... 错误！未定义书签。 三、通用电路简介........................................... 错误！未定义书签。第二章实验指导...............................................错误！未定义书签。实验七P1口亮灯和P1口加法器实验........... 错误！未定义书签。实验八简单I/O口扩展（选作）.................. 错误！未定义书签。实验九8255控制交通灯................................ 错误！未定义书签。实验十128*64LCD液晶显示 .......................... 错误！未定义书签。 第一部分单片机仿真实验 实验一：流水灯实验 一、实验目的： 通过对P3口地址的操作控制8位LED流水点亮，从而认识单片机的存储器。 二、实验原理图 实验参考电路图如下： 三、参考实验程序 //流水灯实验 #include 思考与练习题1 1.1单项选择题 （1）单片机又称为单片微计算机，最初的英文缩写是（ D ） A.MCP B.CPU C.DPJ D.SCM （2）Intel公司的MCS-51系列单片机是（ C ）的单片机。 A.1位 B.4位 C.8位 D.16位 （3）单片机的特点里没有包括在内的是（ C ） A.集成度高 B.功耗低 C.密封性强 D.性价比高 （4）单片机的发展趋势中没有包括的是（ B ） A.高性能 B.高价格 C.低功耗 D.高性价比 （5）十进制数56的二进制数是（ A ） A.00111000B B.01011100B C.11000111B D.01010000B （6）十六进制数93的二进制数是（ A ） A.10010011B B.00100011B C.11000011B D.01110011B （7）二进制数11000011的十六进制数是（ B ） A. B3H B.C3H C.D3H D.E3H （8）二进制数11001011的十进制无符号数是（ B ） A. 213 B.203 C.223 D.233 （9）二进制数11001011的十进制有符号数是（ B ） A. 73 B.-75 C.-93 D.75 （10）十进制数29的8421BCD压缩码是（ A ） A.00101001B B.10101001B C.11100001B D.10011100B （11）十进制数-36在8位微机中的反码和补码是（ D ） A.00100100B、11011100B B.00100100B、11011011B C.10100100B、11011011B D.11011011B、11011100B （12）十进制数+27在8位微机中的反码和补码分别是（ C ） A.00011011B、11100100B B.11100100B、11100101B C.00011011B、00011011B D.00011011B、11100101B （13）字符9的ASCII码是（ D ） A.0011001B B.0101001B C.1001001B D.0111001B （14）ASCII码1111111B的对应字符是（ C ） A. SPACE B.P C.DEL D.{ （15）或逻辑的表达式是（ B ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （16）异或逻辑的表达式是（ C ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （17）二进制数10101010B与00000000B的“与”、“或”和“异或”结果是（ B ） A.10101010B、10101010B、00000000B B.00000000B、10101010B、10101010B C.00000000B、10101010B、00000000B D.10101010B、00000000B、10101010B （18）二进制数11101110B与01110111B的“与”、“或”和“异或”结果是（ D ） A.01100110B、10011001B、11111111B B.11111111B、10011001B、01100110B C.01100110B、01110111B、10011001B D.01100110B、11111111B、10011001B （19）下列集成门电路中具有与门功能的是（ D ） A.74LS32 B.74LS06 C.74LS10 D.74LS08 第一章习题参考答案 1-1：何谓单片机？与通用微机相比，两者在结构上有何异同？ 答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。 单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有CPU，但通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。用户对外设的连接要设计具体的接口电路，需有熟练的接口电路设计技术。 另外，单片机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路集成在一块芯片上，而通用微机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路一般都是独立的芯片 1-4 IAP、ISP的含义是什么？ ISP：In System Programable，即在系统编程。用户可以通过下载线以特定的硬件时序在线编程（到单片机内部集成的FLASH上），但用户程序自身不可以对内部存储器做修改。 IAP:In Application Programable，即在应用编程。用户可以通过下载线对单片机进行在线编程，用户程序也可以自己对内部存储器重新修改。 1-6 51单片机与通用微机相比,结构上有哪些主要特点? （1）单片机的程序存储器和数据存储器是严格区分的，前者为ROM，后者为RAM； （2）采用面向控制的指令系统，位处理能力强； （3）I/O引脚通常是多功能的； （4）产品系列齐全，功能扩展性强； （5）功能是通用的，像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。 1-7 51单片机有哪些主要系列产品? （1）Intel公司的MCS-51系列单片机：功能比较强、价格比较低、较早应用的单片机。此系列三种基本产品是：8031/8051/8751； （2）ATMEL公司的89系列单片机：内含Flash存储器，开发过程中可以容易地进行程序修改。有8位Flash子系列、ISP_Flash子系列、I2C_Flash子系列； （3）SST公司的SST89系列单片机：具有独特的超级Flash技术和小扇区结构设计，采用IAP和ISP技术； 单片机原理及应用实验指导书 罗钧付丽编 重庆大学光电工程学院 2010年5月 目录 实验规则 (2 实验一单片机监控程序实验(4学时 (3 附1.1:LAB2000P实验仪 (9 附1.2:验证实验程序 (10 附1.3:K EIL的使用步骤参考 (17 实验二 A/D转换实验 (3学时 (21 附2.1:验证实验程序 (24 实验三 D/A转换实验 (2学时 (25 附3.1:DA转换实验程序 (27 实验四单片机系统综合实验( 3学时 (28 附4.1:实验仪中的温度传感器电路 (30 附4.2:直流电机和步进电机控制接口电路 (31 实验规则 为了维护正常的实验教学次序,提高实验课的教学质量,顺利的完成各项实验任务,确保人身、设备安全,特制定如下实验规则: 一、实验前必须充分预习,完成指定的预习内容,预习要求如下: 1.认真阅读本实验指导书,分析掌握本次实验的基本原理; 2.完成各实验预习要求中指定的内容; 3.明确实验任务。 二、实验时,认真、仔细的写出源程序,进行调试,有问题向指导老师举手提问; 三、实验时注意观察,如发现有异常现象(电脑故障或实验箱故障,必须及时报告指导老师,严禁私自乱动。 四、实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验数据、波形、逻辑关系及其它现象,记录的原始结果必须经指导教师审阅签字后,方可离开。 五、自觉保持实验室的肃静、整洁;实验结束后,必须清理实验桌,将实验设备、工具、导线按规定放好,并填写仪器设备使用记录。 六、凡有下列情况之一者,不准做实验: 1.实验开始后迟到10 分钟以上者; 2.实验中不遵守实验室有关规定,不爱护仪器,表现不好而又不服从教育者; 七、实验后,必须认真作好实验报告,在规定时间里必须交给实验指导老师,没交实验报告者,视为缺做一次实验。实验报告要求必须包括: 1.写出设计实验程序; 2.总结实验步骤和实验结果; 八、一次未做实验,本实验课成绩视为不及格。 以上实验规则,请同学们自觉遵守,并互相监督。 实验一单片机监控程序实验(4学时 实验预习要求: 1.按照附3学习使用Keil软件。 2.熟悉键盘和显示器接口及工作原理。 3.根据实验原理,读懂验证实验程序,并写出设计性实验源程序。 4.思考题: (1从附1.2监控程序可以看出:六位数码管显示的数据存放在单片机哪个位置? (2参考图1.1A与监控程序,键盘上若数字键7被按下,单片机怎样判断该键被按下? 一、实验目的 1.掌握8031系统中,键盘和显示器的接口方法。 2.掌握键盘扫描和LED八段码显示器的工作原理。 *****数学计算机科学系实验报告 专业：计算机科学与技术班级：实验课程：单片机原理与应用技术 姓名：学号：实验室：硬件实验室 同组同学： 实验时间：2013年3月20日指导教师签字：成绩： 实验项目：定时器 一实验目的和要求 定时器0实现1s定时，流水灯显示上的数据每秒加1。 二实验环境 PC机一台，实验仪器一套 三实验步骤及实验记录 1.在pc机上,打开Keil C。 2.在Keil C中，新建一个工程文件，点击“Project->New Project…”菜单。 3.选择工程文件要存放的路径 ,输入工程文件名 M, 最后单击保存。 4. 在弹出的对话框中选择 CPU 厂商及型号。 5.选择好 Atmel 公司的 89c51 后 , 单击确定。 6.在接着出现的对话框中选择“是”。 7.新建一个 C51 文件 , 点击file菜单下的NEW，或单击左上角的 New File快捷键。 8.保存新建的文件，单击SAVE。 9.在出现的对话框中输入保存文件名MAIN.C，再单击“保存”。 10.保存好后把此文件加入到工程中方法如下 : 用鼠标在 Source Group1 上单击右键 , 然后再单击 Add Files to Group ‘Source Group 1'。 11.选择要加入的文件 , 找到 MAIN.C 后 , 单击 Add, 然后单击Close。 12.在编辑框里输入代码如下： #include "reg51.h" //包含头文件 sbit LE1=P2^0; //位选573锁存器使能 sbit LE2=P2^1; //段选573锁存器使能 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int 单片机原理与应用实验考查题及标准答案 1.AT89S51内部四个并行I/O口各有什么异同？作用是什么？ 答：MCS-51单片机共有四个8位双向并行的I/O端口，每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。但这四个端口的功能不全相同，P0口既可作一般I/O端口使用，又可作地址/数据总线使用；P1口是一个准双向并行口，作通用并行I/O口使用；P2口除了可作为通用I/O使用外，还可在CPU访问外部存储器时作高八位地址使用；P3口是一个多功能口除具有准双向I/O功能外，还具有第二功能。 2.开机复位后，CPU使用的是那组工作寄存器？他们的地址是设呢么？CPU如何确定和改变当 前工作寄存器组？ 答：开机复位后，cpu使用第0组工作寄存器，地址是00H~07H,可通过对PSW状态字寄存器 中的RS1和RS0两位的设置来确定和改变CPU当前使用的工作寄存器组 3.微处理器，微计算机，微处理机，CPU,单片机，嵌入式处理器之间有何区别？ 答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不 是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片 上的用于测控目的的单片微计算机。 嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。目前多 把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。嵌入式微处理器相当于通用计算 机中的CPU。与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立 运行，具有完整的功能。而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。为了满足嵌 入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工 作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 4.AT89S51单片机的片内都集成了哪些功能部件？ 答：AT89S51单片机的片内都集成了如下功能部件：（1）1个微处理器（CPU）；（2）128 个数据存储器（RAM）单元；（3）4K Flash程序存储器；（4）4个8位可编程并行I/O口（P0 口、P1口、P2口、P3口）；（5）1个全双工串行口；（6）2个16位定时器/计数器；（7）1个看 门狗定时器；（8）一个中断系统，5个中断源，2个优先级；（9）25个特殊功能寄存器（SFR），（10）1个看门狗定时器。 5.简述P0,P2口的功能和使用注意事项 答：（1）P0口和P2口都可以作为I/O口使用，P0口作为输出口输出高电平时要外接上拉电阻。 (2)P0口作为地址（低8位）/数据总线使用，P2口作为地址(高8位)总线使用。 6.AT89S51单片机的时钟周期与振荡周期之间有什么关系？一个机器周期的时序如何划分？答：时钟周期是单片机最基本的时间单位。机器周期则是完成某一个规定操作所需要的时间。一个机器周期为6个时钟周期，共12个振荡周期性，依次表示为S1P1、S1P2、… S6P1、S6P2 7.AT89S51单片机的时钟周期机器周期指令周期是如何定义的？当主频为6MHz的时候，一个机 器周期是多长时间？执行一条最短指令需要多长时间？ 答：时钟周期：晶振的的振荡周期，为最小的时序单位 机器周期：1个机器周期由12个时钟周期组成。它是计算机执行一种基本操作的时间单位 指令周期，执行一条指令所需要的时间，1个指令周期由1~4个机器周期组成 12/6=2μs,指令周期最短为2μs 实验一LED 流水灯 一、实验目的 1. 学习单片机并口的使用方法。 2. 学习延时子程序的编写和使用。 3. 学习集成开发环境MedWin的安装与使用。 4. 学习STC单片机在线下载软件STC-ISP的使用。 二、实验内容 所谓流水灯就是4 个发光二极管(LED)轮流点亮，周而复始。实验板上以P3口作输出口，接有四只发光二极管，当单片机的引脚输出为低电平时发光二极管点亮，为高电平时息灭。编写程序，使4 个发光二极管循环点亮，时间间隔约0.5 秒。 三、实验电路连线 实验板上与本实验有关的硬件如下图所示。4 个LED上串联4 个限流电阻，以防止其电 流过大而烧坏。单片机的主时钟为11.0592MHz。 四、实验说明 1、P3 口是准双向口，它作为输出口时与一般的双向口使用 方法相同。由准双向口结构可知当P1 口用作输入口时必须先对它 置“1”。若不先对它置“1”，读入的数据是不正确的。输出时需 要接上拉电阻，P3 口内部有弱上拉，若将外围电路设计为低有效， 高无效，则无需再外接上拉电阻。 2、为使每次点亮一个LED，应使P3.4～P3.7 4 个端口中有 一个为低，其余均为高，延时一段时间后再点亮另一个LED。 3、编写for 循环构成的软件延时子程序，在MedWin 下模拟 执行,根据MedWin 显示的执行时间,调整循环变量的终值,使延时时间约0.5秒，在晶振频率为11.0592MHz情况下,循环终值约27000。程序如下： void delay(void) { unsigned int i,j,k,l; for(i=0;i<=27000;i++) {j++; k++;l++;}; } #include 单片机原理及应用实验指导书
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